Adenosindeaminase ist ein purinkataboles Enzym, das wegen seiner Fähigkeit, eine Amingruppe sowohl von Adenosin als auch 2′-Desoxyadenosin zu entfernen, für den Purinstoffwechsel essentiell ist. Seine Bedeutung im Körper bedeutet, dass die meisten Mutationen in seiner genetischen Sequenz zu schweren Erkrankungen führen. Daher ist es wichtig, die Mechanismen rund um dieses Enzym und seine Rolle im Körper zu verstehen.
Adenosindeaminase ist eine Polypeptidkette mit einer Länge von ungefähr 363 Aminosäuren mit einem hohen Grad an Sequenzkonservierung über viele Arten hinweg. Das Enzym enthält in seinem Kern ein Zinkatom, das direkt an der Entfernung der Amingruppe beteiligt ist. Das Zinkatom erfüllt diese Aufgabe, indem es die Entfernung eines Wasserstoffatoms aus dem Wasser anregt, das die Hydroxylgruppe bildet, die das Substrat angreift und hilft, die Amingruppe abzuschlagen. Jede Abnahme der Stabilität des Zinkatoms führt zur Eliminierung der enzymatischen Aktivität der Adenosindesaminase.
Es gibt zwei Isoformen des Enzyms – Adenosindesaminase 1 (ADA1) und Adenosindesaminase 2 (ADA2). ADA1 kommt häufiger vor und kommt in den meisten Zellen des menschlichen Körpers vor. Es ist sowohl im Zytosol, einer Flüssigkeit innerhalb der Zelle, als auch an der Außenseite der Zellmembran vorhanden. Auf der anderen Seite kommt ADA2 nur in bestimmten Geweben vor, wie zum Beispiel in der menschlichen Thymusdrüse und im Blutplasma. Andere kleinere Formen der Adenosindeaminase umfassen RNA- und tRNA-spezifische Formen, die als ADAR bzw. ADAT bezeichnet werden.
Neben dem Purinstoffwechsel spielt dieses Enzym mehrere zusätzliche Rollen im Körper. Der erste ist seine Rolle als Signalmolekül, das, wenn es freigesetzt wird, mit Adenosinrezeptoren interagiert. Die Reaktion auf diese Interaktion umfasst eine koronare Vasodilatation, eine Verringerung der Herzfrequenz und viele andere. Eine weitere wichtige Rolle ist seine extrazelluläre Präsenz, wo es an verschiedene Moleküle bindet. In dieser Rolle wirkt es höchstwahrscheinlich als stimulierendes Molekül.
Die bekannteste Störung dieses Enzyms ist der Adenosindeaminase-Mangel, eine gefährliche Störung, die das Immunsystem beeinträchtigt. Die Ursache ist eine Mutation auf dem 20. Chromosom, wo sich sein Gen befindet. Dabei entsteht ein nicht funktionsfähiges Enzym, das Desoxyadenosin nicht abbauen kann. Der Aufbau von Desoxyadenosin ist giftig und tötet T- und B-Lymphozyten ab, die lebenswichtige Teile des körpereigenen Immunsystems sind. Somit hat eine Person, bei der ein Adenosindeaminase-Mangel diagnostiziert wurde, ein gestörtes Immunsystem, das ihren Körper für Angriffe durch Bakterien und Viren offen lässt.